王志忠，張金路，鞏俊霞，

山東省淡水漁業(yè)研究院，山東省淡水水產(chǎn)遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250013

孫同秋，王玉清，敬中華，曾海祥

(山東省濱州市海洋與漁業(yè)研究所，山東 濱州 256616)

?

濱州淺海大型底棲動(dòng)物次級(jí)生產(chǎn)力研究

王志忠，張金路，鞏俊霞，

山東省淡水漁業(yè)研究院，山東省淡水水產(chǎn)遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250013

孫同秋，王玉清，敬中華，曾海祥

(山東省濱州市海洋與漁業(yè)研究所，山東 濱州 256616)

根據(jù)2012年春季、夏季和秋季對山東省濱州淺海大型底棲動(dòng)物18個(gè)站位3航次調(diào)查結(jié)果，利用Brey的經(jīng)驗(yàn)公式對大型底棲動(dòng)物的次級(jí)生產(chǎn)力和P/B值進(jìn)行了研究計(jì)算。結(jié)果表明：該海域大型底棲動(dòng)物的次級(jí)生產(chǎn)力在0.002～65.000g(AFDW)·m-2·a-1之間，均值為6.210g(AFDW)·m-2·a-1；其去灰干重生物量為0.001～43.680g(AFDW)·m-2，均值為3.980g(AFDW)·m-2；兩者均以秋季最高，春季次之，夏季最低。該海域P/B值相對較高，均值為1.80a-1，以夏季最高，其次是春季，秋季最低。該海域個(gè)體較小、生活史較短的種類在底棲動(dòng)物群落組成中占據(jù)優(yōu)勢；每年大型底棲動(dòng)物次級(jí)生產(chǎn)力總量(濕重)約為6.9萬噸。

濱州淺海；大型底棲動(dòng)物；次級(jí)生產(chǎn)力；P/B值

目前對有關(guān)海域的大型底棲動(dòng)物生態(tài)環(huán)境、生物量及次級(jí)生產(chǎn)力的研究報(bào)道相對較多[1～20]，但對山東濱州淺海大型底棲動(dòng)物次級(jí)生產(chǎn)力的研究尚未見報(bào)道。本研究通過對該海域大型底棲動(dòng)物生物量現(xiàn)狀的調(diào)查并計(jì)算其次級(jí)生產(chǎn)力，旨在為濱州淺海海域底棲生物資源的生態(tài)化開發(fā)與可持續(xù)利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等提供科學(xué)依據(jù)。

1　研究方法

1.1研究區(qū)域與調(diào)查站位

圖1　濱州淺海調(diào)查站位圖

分別于2012年春季(6月)、夏季(9月)和秋季(11月)對山東省濱州淺海大型底棲動(dòng)物現(xiàn)狀進(jìn)行了3航次的調(diào)查。研究區(qū)域位于渤海灣南岸的大口河與馬頰河入?？谥g，共布設(shè)18個(gè)調(diào)查站位，調(diào)查站位詳見圖1。

1.2取樣方法

底棲動(dòng)物定量采樣，采用型號(hào)為QNC6-1的挖泥斗，每次調(diào)查每個(gè)站位均采集4次，采樣面積為0.1m2，將采得的底泥放入孔徑為0.5mm的不銹鋼篩子中，用水沖洗，同時(shí)撿出篩上的底棲動(dòng)物，按類別分開裝瓶，固定后，寫好相應(yīng)的標(biāo)簽，保存，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行種類鑒定、個(gè)體計(jì)數(shù)、生物量稱量等。底棲動(dòng)物樣品的處理、保存、計(jì)數(shù)、稱重等均按《海洋調(diào)查規(guī)范》[21]進(jìn)行。

1.3大型底棲動(dòng)物次級(jí)生產(chǎn)力的計(jì)算

Brey[22]的經(jīng)驗(yàn)公式是利用年平均生物量和年平均個(gè)體質(zhì)量2個(gè)參數(shù)，計(jì)算各類群的生產(chǎn)力，再將群落中所有類群的生產(chǎn)力相加，得到整個(gè)群落的生產(chǎn)力，公式如下：

lgP=a+b1lgB+b2lgW

軟體動(dòng)物：lgP=-0.591+1.03lgB-0.283lgW

多毛類：lgP=-0.018+1.022lgB-0.116lgW

甲殼動(dòng)物：lgP=-0.473+1.007lgB+0.274lgW

棘皮動(dòng)物和其他類群：lgP=-0.473+1.007lgB+0.274lgW

軟體動(dòng)物、多毛類、甲殼動(dòng)物、棘皮動(dòng)物和其他類群的有機(jī)碳含量(C)，分別為其濕質(zhì)量的4.1%、5.1%、3.7%、3.16%和3.4%[23～25]，1gC=2g(AFDW)[26]。

2　結(jié)果與分析

2.1種類數(shù)量

共采集到大型底棲動(dòng)物81種。其中多毛類20種，占37.04%；軟體動(dòng)物27種，占33.33%；甲殼動(dòng)物18種，占22.22%；棘皮動(dòng)物1種，占1.23%；其他類5種(紐形動(dòng)物2種、扁形動(dòng)物、腕足動(dòng)物、腔腸動(dòng)物各1種)，占6.17%?？梢姸嗝惡蛙涹w動(dòng)物是構(gòu)成該海域底棲動(dòng)物的主要類群，二者均占總種數(shù)的30%以上。

春季采集到大型底棲動(dòng)物78種，其中多毛類28種、軟體動(dòng)物27種、甲殼動(dòng)物18種、棘皮動(dòng)物1種和其他類4種(紐形動(dòng)物、扁形動(dòng)物、腕足動(dòng)物、腔腸動(dòng)物各1種)。夏季采集47種，其中軟體動(dòng)物17種、多毛類17種、甲殼動(dòng)物10種、棘皮動(dòng)物1種和其他類2種(紐形動(dòng)物、腕足動(dòng)物各1種)。秋季采集39種，其中多毛類15種、軟體動(dòng)物11種、甲殼動(dòng)物8種、棘皮動(dòng)物1種和其他類4種(紐形動(dòng)物2種、扁形動(dòng)物、腕足動(dòng)物各1種)?？梢姡S采集時(shí)間的推移，大型底棲動(dòng)物種類數(shù)量逐漸減少，即春季>夏季>秋季。

2.2生物量組成

2.2.1生物量

平均棲息密度為3836.83ind.·m-2。其中春季為435～35250ind.·m-2，均值為6384.09ind.·m-2，最高值出現(xiàn)在BZ8站位，最低值在BZ1站位；夏季為10～3900ind.·m-2，均值為1680.5ind.·m-2，最高值在BZ4站位，最低值在BZ9站位；秋季為260～5920ind.·m-2，均值為3445.91ind.·m-2，最高值在BZ18站位，最低值在BZ12站位(表1)。因此底棲動(dòng)物棲息密度以春季最高，秋季次之，夏季較低。

平均生物量為48.65g·m-2。其中春季為1.50～201.66g·m-2，均值為49.82g·m-2，最高值是BZ8站位，最低值是BZ5站位；夏季為0.01～54.28g·m-2，均值為11.34g·m-2，最高值是BZ4站位，最低值是BZ9站位；秋季為0.61～532.90g·m-2，均值為84.79g·m-2，最高值是BZ18站位，最低值為BZ8站位(表1)。表明底棲動(dòng)物生物量以春季最高，秋季次之，夏季較低；其季節(jié)變化規(guī)律與棲息密度一致。

2.2.2群落組成

棲息密度組成中，各季節(jié)均以軟體動(dòng)物最高，達(dá)3405.02ind.·m-2，占88.75%；其次為甲殼動(dòng)物和多毛類，分別為226.56ind.·m-2和196.95ind.·m-2，占5.90%和5.13%；其他類棘皮動(dòng)物和棘皮動(dòng)物其他類相對較低，分別為7.53ind.·m-2和0.77ind.·m-2，占0.20%和0.02%。表明軟體動(dòng)物的棲息密度在底棲動(dòng)物中占絕對優(yōu)勢。軟體動(dòng)物、甲殼動(dòng)物和其他類的棲息密度變化均為春季>秋季>夏季，而多毛類則為秋季>春季>夏季，棘皮動(dòng)物為春季>夏季>秋季。

各季節(jié)群落生物量均以軟體動(dòng)物最高，達(dá)44.85g·m-2，占92.20%；其次為甲殼動(dòng)物和多毛類，分別為2.90g·m-2和0.65g·m-2，占5.95%和1.34%；其他類和棘皮動(dòng)物相對較低，分別0.20g·m-2為和0.04g·m-2，占0.42%和0.09%。表明軟體動(dòng)物的生物量在底棲動(dòng)物中占絕對優(yōu)勢；各群落生物量的總體季節(jié)變化規(guī)律與棲息密度相同。軟體動(dòng)物、多毛類和其他類的生物量均為秋季>春季>夏季，而甲殼動(dòng)物和棘皮動(dòng)物則為春季>秋季>夏季，可見各群落的生物量均以夏季為最低。

2.3大型底棲動(dòng)物次級(jí)生產(chǎn)力與P/B值

濱州淺海大型底棲動(dòng)物的去灰干重生物量為0.001～43.68g(AFDW)·m-2，均值為3.98g(AFDW)·m-2，最高值出現(xiàn)在秋季BZ18站位，最低值為夏季BZ9站位；其中以秋季最高，達(dá)6.95g(AFDW)·m-2；春季次之，為4.05g(AFDW)·m-2；夏季最低，僅為0.92g(AFDW)·m-2。大型底棲動(dòng)物的次級(jí)生產(chǎn)力在0.002～65.00g(AFDW)·m-2·a-1之間，均值為6.21g(AFDW)·m-2·a-1，最高值為秋季BZ18站位，最低值在夏季BZ9站位；其中以秋季最高，達(dá)10.22g(AFDW)·m-2·a-1，其次是春季，為6.67g(AFDW)·m-2·a-1，夏季最低，為1.73g(AFDW)·m-2·a-1(表1)。導(dǎo)致大型底棲動(dòng)物去灰干重和次級(jí)生產(chǎn)力均為秋季最高、春季次之、夏季最低的主要原因，可能與軟體動(dòng)物的生物量在底棲動(dòng)物中占絕對優(yōu)勢，以及軟體動(dòng)物、多毛類和其他類的生物量均為秋季>春季>夏季等因素有關(guān)。

表1　各斷面大型底棲動(dòng)物棲息密度、生物量、次級(jí)生產(chǎn)力和P/B值

濱州淺海各站位P/B值在0.14～3.64a-1之間，均值為1.80a-1；最高值出現(xiàn)在春季BZ1站位，最低為春季BZ4站位。其中以夏季最高，達(dá)2.09a-1；春季次之，為1.77a-1；秋季最低，為1.55a-1(表1)。

2.4濱州淺海大型底棲動(dòng)物次級(jí)生產(chǎn)力總量估算

由于濱州淺海每年都要通過大口河和馬頰河徑流帶入大量淡水、泥沙和氮磷等污染物等，使其形成了獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境特征，進(jìn)而影響了大型底棲動(dòng)物的群落組成和資源量。濱州淺海海域面積約為20萬hm2，按平均次級(jí)生產(chǎn)力6.21g(AFDW)·m-2·a-1計(jì)算，該海域每年大型底棲動(dòng)物次級(jí)生產(chǎn)力總量(濕重)約為6.9萬t。近些年來，隨著“山東漁業(yè)資源修復(fù)行動(dòng)計(jì)劃”的有效實(shí)施，促進(jìn)和帶動(dòng)了沿海養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，尤其是淺海貝類增養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，濱州淺海海域也是如此。因此，大型底棲動(dòng)物次級(jí)生產(chǎn)力的估算總量是在自然條件下對該水域次級(jí)生產(chǎn)力的保守估算，而不包括人工養(yǎng)殖環(huán)境條件下的次級(jí)生產(chǎn)力。

3　討論

濱州淺海大型底棲動(dòng)物的平均次級(jí)生產(chǎn)力為6.21g(AFDW)·m-2·a-1，明顯高于長江口及鄰近海域的3.52g(AFDW)·m-2·a-1[16]、南黃海4.98g(AFDW)·m-2·a-1[10]和深滬灣0.599g(AFDW)·m-2·a-1[12]，而低于膠洲灣及其西部18.65g(AFDW)·m-2·a-1[14]和13.41、47.34g(AFDW)·m-2·a-1[9]、廈門海域9.6g(AFDW)·m-2·a-1[11]，但與渤海6.49g(AFDW)·m-2·a-1[13]相接近。

P/B值是生產(chǎn)力與生物量之比，是指生物量輪回的次數(shù)，其值高低與生物的生命周期有關(guān)，因此，它是一個(gè)與生物及其環(huán)境因子密切相關(guān)的比值[27]。該值也反映了1個(gè)生態(tài)群落內(nèi)物種新陳代謝的高低和世代更替的速度。一般個(gè)體較小、生活史短、繁殖較快、對環(huán)境變化適應(yīng)性強(qiáng)的物種，P/B值較高；反之，該值較低。濱州淺海各站位P/B值均值為1.80a-1；其中以夏季最高，達(dá)2.09a-1；其次是春季，為1.77a-1；秋季最低，為1.55a-1。表明該海域大型底棲動(dòng)物的平均世代更替速度約為1.8年1代；夏季底棲動(dòng)物較春季和秋季繁殖快、個(gè)體小、對環(huán)境變化適應(yīng)性強(qiáng)。該海域P/B值相對較高，高于長江口及鄰近海域1.53a-1[16]、深滬灣1.56a-1[12]、廈門海域1.43a-1[11]、膠洲灣的1.05a-1[14]、南黃海1.10a-1[10]、渤海0.82a-1[13]和膠洲灣西部0.58a-1[9]。說明該海域中個(gè)體較小、生活史較短的種類在底棲動(dòng)物群落組成中占據(jù)優(yōu)勢。

[1]孫棟,段登選,劉紅彩,等.黃河口水域漁業(yè)生態(tài)水環(huán)境調(diào)查與研究[J],海洋科學(xué)進(jìn)展,2010,28(2):229～236.

[2]張志南,圖立紅,于子山.黃河口及其鄰近海域大型底棲動(dòng)物的初步研究(一)生物量[J].青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào),1990,20(1):37～45.

[3]王志忠,段登選,張金路,等.2008年黃河入?？诔遍g帶大型底棲動(dòng)物生物量研究[J].廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2010,30(4):29～35.

[4]王延明,李道季,方濤,等.長江口及鄰近海域底棲生物分布及與低氧區(qū)的關(guān)系研究[J].海洋環(huán)境科學(xué),2008,27(2):139～143.

[5]韓潔,張志南,于子山.渤海大型底棲動(dòng)物豐度和生物量的研究[J].青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2001,31(6):889～896.

[6]黃洪輝,林燕棠,李純厚,等.珠江口底棲動(dòng)物生態(tài)學(xué)研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2002,22(4):603～607.

[7]袁興中,陸健健.長江口潮溝大型底棲動(dòng)物群落的初步研究[J].動(dòng)物學(xué)研究,2001,22(3):211～215.

[8]王志忠,張金路,陳述江,等.黃河入?？诔遍g帶大型底棲動(dòng)物群落組成及次級(jí)生產(chǎn)力[J].海洋環(huán)境科學(xué),2012,31(4):657～661.

[9]袁偉,張志南,于子山.膠州灣西部海域大型底棲動(dòng)物次級(jí)生產(chǎn)力初步研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2007,18(1):145～150.

[10]李新正,于子山,王金寶,等.南黃海大型底棲生物次級(jí)生產(chǎn)力研究[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2005,11(6):702～705.

[11]周細(xì)平,蔡立哲,梁俊彥,等.廈門海域大型底棲動(dòng)物次級(jí)生產(chǎn)力的初步研究[J].廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,47(6):902～906.

[12]林和山,蔡立哲,梁俊彥,等.深滬灣大型底棲動(dòng)物群落及其次級(jí)生產(chǎn)力初步研究[J].臺(tái)灣海峽,2009,28(4):520～525.

[13]于子山,張志南,韓潔.渤海大型底棲動(dòng)物次級(jí)生產(chǎn)初步研究[J].青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2001,31(6):867～871.

[14]李新正,王洪法,張寶琳.膠洲灣大型底棲動(dòng)物次級(jí)生產(chǎn)力初探[J].海洋與湖沼,2005,36(6):527～533.

[15]王金輝,楊春旺,孫亞偉,等.象山港大型底棲動(dòng)物的生物多樣性和次級(jí)生產(chǎn)力研究[J].天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),2006,13(2):24～28.

[16]劉勇,線薇薇,孫世春,等.長江口及其鄰近海域大型底棲動(dòng)物生物量、豐度和次級(jí)生產(chǎn)力的初步研究[J].中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,38(5):749～756.

[17]金亮,蔡立哲,周細(xì)平,等.深圳灣北岸泥灘大型底棲動(dòng)物次級(jí)生產(chǎn)力研究[J].臺(tái)灣海峽,2007,26(3):413～421.

[18]梁俊彥,蔡立哲,周細(xì)平,等.深滬灣沙灘潮間帶大型底棲動(dòng)物群落及其次級(jí)生產(chǎn)力[J].臺(tái)灣海峽,2008,27(4):466～471.

[19]呂小梅,方少華,張躍平,等.福建海壇海峽潮間帶大型底棲動(dòng)物群落及其次級(jí)生產(chǎn)力[J].動(dòng)物學(xué)報(bào),2008,54(3):428～435.

[20]呂小梅,方少華,吳萍茹.海壇海峽潮下帶大型底棲動(dòng)物現(xiàn)狀及次級(jí)生產(chǎn)力的研究[J].廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,47(4):591～595.

[21]GBT12763.6.2007,海洋調(diào)查規(guī)范第6部分海洋生物調(diào)查[S].

[22]Brey T.Estimating production of macrobenthic invertebrates frombiomass and mean individual weight[J].Meeresforsch,1990,32:329～343.

[23]Rowe G T.Biomass and production in the deep-sea mac-robenthos[A] Rowe G.The Sea.Deep Sea Biology[C].New York: John Wiley & Sons,1983.

[24]Moodley L,Heip C H R,Middelburg J J.Benthic activity in sediments of the northwestern Adriatic sea: Sediment oxygen consumption,macro- and meiofauna dynamics[J].Journal of Sedimentary Research,1998,40:263～280.

[25]Aller J Y,Stupakof I.The distribution and seasonal characteristics of benthic communities on the Amazon shelf as indicators of physical process[J].Continental Shelf Research,1996,16:717～751.

[26]Waters T F.Secondary production in inland waters[A].Macfadyen A.Advances in ecological research[C].London: Academic Press,1977:91～164.

[27]Tumbiolo M L,Downing J A.An empirical model for the production of secondary production in marine benthic invertebrate populations[J].Marine Ecology Progress Series,1994,114:165～174.

2015-12-14

海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201205023)。

王志忠(1968-)，男，高級(jí)工程師，主要從事漁業(yè)生態(tài)學(xué)研究， zhizhongwang@163.com。

S932

A

1673-1409(2016)21-0029-05

[引著格式]王志忠，張金路，鞏俊霞，等.濱州淺海大型底棲動(dòng)物次級(jí)生產(chǎn)力研究[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版) ，2016，13(21)：29～33.